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反渗透膜清洗方法及其安装要点介绍《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:37:32 阅读: 来源:建筑模板厂家

2018-07-04 07:55:50来源:贤集网 赵媛

反渗透膜,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。反渗透膜在高流速下应具有高效脱盐率;具有较高机械强度和使用寿命;能在较低操作压力下发挥功能。广泛应用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。下面贤集网小编来为大家介绍反渗透膜清洗方法、安装要点、使用注意事项、进水水质要求、盐率下降过快原因分析。

反渗透膜清洗方法

1、物理清洗方法

最简单的物理清洗方法是采用低压高流速成的膜透过水冲洗30分钟,这可使膜的透水性能得到一定程度的恢复,但时间长了,透水率仍然下降,也可用水和空气混合流体在低压下冲洗膜表面15分钟,用这种方法清洗初期受有机物污染的膜是有效的。

2、化学清洗方法

①柠檬酸溶液,在高压或低压下,用1%-2%的柠檬酸水溶液对膜进行连续或循环冲洗,这种方法对Fe(OH)3污染有很好的清洗效果。

②柠檬酸铵溶液,柠檬酸的溶液中加入氨水或配成不同PH值的溶液,也可在柠檬酸铵的溶液中加HCL,调节PH值至2-2.5,例如在190L去离子水中,溶解277g柠檬酸胺,用HCL调节溶液PH值为2.5,用这种溶液在膜系统内循环清洗6小时,效果很好,若将该溶液加温到35-40℃,清洗效果更好,该溶液对无机物的污染清洗效果均很好,但清洗时间较长。

③加酶洗涤剂,用加酶洗涤剂处理膜,对有机物污染,特别是对蛋白质,油类等有机物污染特别有效,若在50℃-60℃下清洗效果更好,一般的在运行10天或半个月后用1%的加酶洗涤剂在低压下对膜进行一次清洗,由于所用加酶洗涤剂浓度较低,所以要求浸渍时间长一些。

④浓盐水,对肢体污染严惩的膜采用浓盐水清洗是有效的,这是由于高浓度盐水能减弱胶体间的相互作用,促进胶体凝聚形成胶团。

⑤水溶性乳化液,用于清洗被油和氧化铁污染的膜十分有效,一般清洗30-60分钟。

⑥双氧水溶液,例如将0.5L,30%的H2O2用12L去离子水稀释,然后清洗膜表面,这种方法对有机物污染特别有效。

⑦次氯酸钠和甲醛溶液,对于细菌的污染,要视不同的膜采取不同的处理措施,对芳香聚酰胺膜可用1%(重量)的甲醛溶液清洗,同时要经常分析反渗透浓水中保持0.2-0.5mg/l的余氯,以防止细菌繁殖。

⑧草酸和EDTA溶液,对于反渗透膜上的金属氧化物沉淀,用草酸和EDTA溶液清洗为好。

反渗透膜安装要点

①从纸板箱中取出膜元件,拆去塑料包装袋。请注意,膜元件中有保护液,在操作时要小心。

②在膜元件上安装盐水密封圈:盐水密封的方向,如果逆向安装则不能发挥其作用,务请注意。

③装填膜元件:将膜元件不带盐水密封圈的一端从压力容器的供水侧(上流)平行插入,将元件的2/3慢慢推入,这时,要注意勿触及压力容器的边缘。

④安装连接插件:将最初的膜元件整体放入压力容器后,安装连接头。将元件间的连接接头插入元件产水中心管内,在安装接头前,可在接头O形圈上涂上硅基润滑剂(个别不允许情形除外)。

⑤装填第2支膜元件:按①、②的要领在膜元件上安装盐水密封圈。将膜元件的中央集水管插入按④已装好的连接插件。确认中央集水管已完全插入连接插件后,按照③的要领插入第2号膜元件。如果顶过头之后要将膜元件拉出就会脱离连接插件或使盐水密封圈扭曲而造成性能不良,所以在顶人时要慢慢地进行,千万勿顶过头。

⑥装填后续膜元件:元件都装入压力容器内,元件和压力容器的长度决定装填数量。将最后的元件推入直到第1支元件的连接接头紧紧地插入压力容器的浓缩水侧的端板接口。

⑦安装连接插件:装填完所有的元件后,安装连接接头。

⑧安装供给水侧的端板:根据压力容器的组装指南,在压力容器的供给水侧安装上端板。

⑨连接好端板处的管道。

反渗透膜使用注意事项

1、PH值使用范围:

在PH7左右,反渗透膜享有最高的脱盐率,随着PH值的变化膜系统的脱盐率也随之增加。PH的变化对电导率影响较大。PH值范围宽的反渗透膜允许我们采用更强烈、更快和更有效的化学清洗方法,但过高或过低的PH值很有可能造成膜损坏。

2、进水压力:

进水的压力将会影响反渗透膜的产水通量和脱盐率,透水量随进水压力的提高而增加,由于反渗透膜不可能绝对截留进水中的溶解盐类,因此随着压力的增加总有一定量的透过,因为膜透过水的速率比传递盐类的速率快,这种透盐率的增加得到迅速地克制。所以,应根据各种膜的性能来考虑反渗透进水压力。进水压力的选择还取决于膜的透水性能和水的回收率。

3、进水温度:

膜的透水量随原水温度的提高而增加和随着原水温度的降低而减少。有些膜当水温提高1℃时,透水量能增加约2.7%。但温度过高时,会加快膜的水解速度。一般有机膜由于温度升高而变软,跟着膜的压实也增加。但温度过低时同样影响反渗透膜的正常产水。因此,一般有机膜的原水温度应控制在20~30℃左右。

4、冲洗膜元件:

在反渗透过程中,由于水不断地透过膜,引起了膜表面溶液浓度升高,从膜表面到进料液之间形成一浓度梯度。如果膜表面的溶液浓度越来越大,由于这一浓差极化现象引起了膜表面溶液的渗透压大大增加,因而导致水透过膜的阻力增加,于是膜的透水量和脱盐率随之下降,且某些难溶盐就会在膜表面沉淀析出。为了避免发生浓差极化现象,设备运行到一定时间后进行对反渗透膜的冲洗,以防止膜表面浓度的增加。

5、原水预处理:

由于被处理的水中通常含有无机物、有机物、微生物、粒状物和胶状物等杂质,因此在进行反渗透过程前必须先进行预处理,通常是采用石英砂过滤器、活性炭过滤器和离子交换器等方法。预处理方案取决于原水水源的原水组成和应用条件,井水、地表水和市政废水区别对待。井水水质较稳定,污染可能性低,预处理方法简单,但是,有的泥沙较严重处理不彻底会对膜造成伤害。而地表水则是一种直接受季节影响的水源,有发生微生物和胶体两方面高度污染的可能性。所以预处理比井水复杂,需要其他的预处理步骤包括氯消毒、絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、脱氯、加酸或加阻垢剂等。

6、保安过滤器:

反渗透膜前一定要安装保安过滤器,防止大颗粒的杂质进入膜元件,避免对膜元件造成伤害。保安过滤器中的滤芯3-6个月更换一次。

反渗透膜进水水质要求

1、细菌

①醋酸纤维膜:细菌会以醋酸纤维为食物,因此醋酸膜易受细菌侵袭,对原水必须彻底杀菌。醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯,以防细菌滋生,而氯含量过高又会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为1mg/L。

②复合膜:不受细菌侵袭,但细菌黏膜会造成膜的污堵,一般可采取加氯杀菌。复合膜抗氯性差,一般不允许含有余氯,采取加氯杀菌后,需加偏亚硫酸钠,它可水解为亚硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。

注:当采用地下水做水源时,未被污染的地下水细菌含量很少,在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。

2、含铁量

铁的氧化速度取决于铁的含量、水中溶解氧的浓度和pH值,pH值越高氧化速度越快,因此,降低pH值可以防止氧化。

表1 给水最大允许含铁量与含氧量和PH值的关系

3、颗粒物质

反渗透设备不允许大于5μm的颗粒物质进入高压泵及反渗透组件,这一点必须确保,以免损坏设备。

4、SDI和浊度

SDI必须小于5,越小越好,浊度应小于0.2NTU(最大允许浊度为1NTU)。

5、油和脂

水中不允许含有油和脂。

6、有机物

水中的有机物对RO膜的影响最为复杂,一些有机物对膜的影响不大,而另一些则可能造成膜的有机污染,对于地表水应尽量在凝聚澄清过程中去除有机物,还可以采用活性碳过滤进一步降低有机物含量。

7、SiO2

浓水不允许析出SiO2 ,当SiO2过饱和则可能聚合而形成不溶解的胶体硅或者硅胶而引起结垢。温度越低,pH值越小,无定形硅的溶解度越小。如果 SiO2的浓度太高,则需要预处理或者降低回收率,防止形成硅垢的方法如下。

①控制系统回收率。这是一种最容易的防硅垢的方法,靠降低系统回收率使浓水中SiO2的浓度降低到(在给定PH值和温度下)SiO2的饱和溶解度以下。

②采用石灰软化。一般可降低给水中50%的SiO2或者澄清器中多加些氯化铁和铝酸钠。

③温度控制。因为无定形SiO2的溶解度取决于温度,提高水的温度可以防止SiO2结垢,也可以将提高温度与降低系统回收率结合使用。

表2 反渗透进水水质要求一览表

反渗透膜脱盐率下降过快原因分析

1、高压差导致脱盐率下降

压差升高同时往往伴随着脱盐率快速下降。在正常的流量下,压差的上升通常是由于膜元件水流量通道的隔网进入杂质,污染物质和水垢引起的,导致产水流量的下降。当超过设定的给水流量时,也会发生过大的压差,当启动时给水压力提升过快,发生水锤压差会很大,如果膜已经被污染,特别是微生物污染,压差也会增大。给水至浓水间的压差表示的是水力阻力,与给水的流速、温度有关,应该保持产水和浓水有一定的流速。出现高压差的可能性有:水垢、微生物污染、阻垢剂沉淀、过滤器过滤介质漏、给水/浓水密封损坏。

2、在线化学清洗不合理导致脱盐率下降

超纯水设备在运行中是不可避免被污染。预处理和添加各种要种药剂只能将反渗透被污染的可能性降到最低,而不能彻底的杜绝。因此,长期运行的反渗透系统在经过一定时间的运行后,必须要充分论证和确认是哪一种污染物。针对聚酰胺膜的特点,可以根据相应的污垢选取适当的清洗剂:

a、盐酸(36%-38%),配制成0.12%稀溶液,去除金属氧化物质。

b、氢氧化钠,配制成0.1%的稀溶液,去除二氧化硅、微生物膜、有机物等,pH约为12。作用是对有机微生物粘膜的水解破坏而剥离,对于二氧化硅胶体垢,形成的硅酸钠为可溶性,从而除垢。

c、乙二胺四乙酸四钠,作为螯合剂广泛应用于工业清洗,1%水溶液pH10.5-11.5,加入浓度0.5%-1%。

d、十二烷基磺酸钠,属阴离子表面活性剂,目的是分散在溶液中的有机化合物,可使溶液的表面张力降低,引起正吸附,这样可使溶液表面溶质分子的的浓度大于溶液内部溶质分子的浓度。十二烷基磺酸钠是反渗透清洗是最主要的表面活性剂,加入浓度为0.025%。

f、甲醛,甲醛对细菌、真菌、病毒、芽胞及原虫等皆有极强的杀灭力,加入浓度为0.5%-35。

3、余氯的控制差导致脱盐率下降

次氯酸钠作为杀菌剂,广泛应用于纯水设备预处理中。在反渗透系统中,为防止反渗透的微生物污染,对反渗透进水要进行氯化处理。用比色计测定余氯,控制余氯的质量浓度在砂过滤器进口处一般为0.5mg/L,不小于0.3mg/L,在反渗透前保安过滤器处应小于0.1mg/L。而聚酰胺类膜的突出问题是防止其被氧化。进水余氯值和强氧化均对其造成不利的影响,必须严格控制。因而定期检测反渗透进水的余氯值极为重要。

上述是贤集网小编为大家介绍的反渗透膜清洗方法、安装要点、使用注意事项、进水水质要求、盐率下降过快原因分析。当然,大家要特别注意一点,就是保证给水浊度<1.0 NTU或SDI<5,给水温度<45℃,进水中不含可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质。任何时候膜元件进水中的余氯含量不得超过0.05mg/L,否则将会导致膜元件不可恢复的氧化损坏。还有在正常运行一段时间后,膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶物的污染。在标准条件下系统性能下降10%,或显然发生结垢或污堵时,应及时进行清洗。定期地进行水冲洗和化学加药清洗可恢复膜元件的性能,延长膜元件的使用寿命。

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